Question

11．高爐煉鐵產生的廢氣中的CO可進行回收，使其在一定條件下和H₂反應制備甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），若在溫度和容器相同的三個密閉容器中，按不同方式投人反應物，測得反應達到平衡時的有關數據如下表，則下列關系正確的是（　　）

容器	反應物投入的量	反應物的轉化率	CH3OH的濃度	能量變化（Q1、Q2、Q3均大于0）
甲	1molCO和2molH2	a1	c1	放出Q1KJ熱量
乙	1molCH3OH	a2	c2	吸收Q2KJ熱量
丙	2molCO和4molH2	a3	c3	放出Q3KJ熱量

• A． a₁+a₃=1
• B． 2Q₁=Q₃
• C． c₁=c₂
• D． 2a₁=a₃

Answer 1

分析 A．丙等效為在甲中平衡基礎上增大，轉化率增大，但二者轉化率之和不一定等于1；
B．丙與甲相比，等效為在甲平衡的基礎上再加入1mol CO和2mol H₂，壓強增大，平衡向正反應方向移動，丙中反應物的轉化率大于甲；
C．甲、乙是完全等效平衡，平衡時各組分的濃度相等；
D．丙與甲相比，等效為在甲平衡的基礎上再加入1mol CO和2mol H₂，壓強增大，平衡向正反應方向移動，轉化率增大，但2α₁不一定等于α₃ ．

解答 解：A．丙等效為在甲中平衡基礎上增大，轉化率增大，但二者轉化率之和不一定等于1，故A錯誤；
B．丙與甲相比，等效為在甲平衡的基礎上再加入1mol CO和2mol H₂，壓強增大，平衡向正反應方向移動，丙中反應物的轉化率大于甲，丙中參加反應的CO大于甲中的2倍，故2Q₁＜Q₃，故B錯誤；
C．甲、乙是完全等效平衡，平衡時各組分的濃度相等，所以平衡時甲醇的濃度c₁=c₂，故C正確；
D．丙與甲相比，等效為在甲平衡的基礎上再加入1mol CO和2mol H₂，壓強增大，平衡向正反應方向移動，轉化率增大，但2α₁不一定等于α₃ ，故D錯誤，
故選：C．

點評 本題綜合考查了化學平衡計算、等效平衡等，題目思維量大，關鍵是理解等效平衡問題，難度中等．